KR20060096859A - Liquid crystal display and driving method thereof - Google Patents

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윤진혁
전진
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 액정 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 이 장치는 기판, 기판 위에 형성되어 있으며 게이트 신호를 전달하는 복수의 게이트선, 기판 위에 형성되어 게이트선과 교차하며 데이터 전압을 전달하는 복수의 데이터선, 게이트선 및 데이터선에 연결되어 있는 복수의 화소, 기판의 양단에 각각 배치되어 있으며 홀수 및 짝수 번째 게이트선에 각각 연결되어 게이트 신호를 공급하는 제1 및 제2 게이트 구동부, 그리고 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부를 포함한다. 이때 게이트선을 따라 동일한 색상의 화소가 배열되어 있고 데이터선을 따라 서로 다른 색상의 화소가 배열되어 있으며, 제1 및 제2 게이트 구동부는 게이트 신호를 중첩하여 내보낸다. 본 발명에 의하면 수평 스트라이프 화소 구조를 채용하면서도 게이트 구동부를 표시판 양단에 구비함으로써 게이트 구동 마진을 확보할 수 있으며 3행반전 방식 또는 열반전 방식을 적용함으로써 1 수평 주기가 짧더라도 화질 저하를 최소화할 수 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display and a driving method thereof, the apparatus comprising: a substrate, a plurality of gate lines formed on the substrate and transferring gate signals, and a plurality of data formed on the substrate and crossing the gate lines and transferring data voltages; A plurality of pixels connected to the line, the gate line, and the data line, first and second gate drivers disposed at both ends of the substrate and connected to odd and even gate lines, respectively, to supply a gate signal, and a data voltage. It includes a data driver for supplying. In this case, pixels of the same color are arranged along the gate line, pixels of different colors are arranged along the data line, and the first and second gate drivers overlap the gate signal and emit the overlapping gate signal. According to the present invention, the gate driving margin can be secured by providing the gate driver at both ends of the display panel while adopting the horizontal stripe pixel structure, and the degradation of image quality can be minimized even if one horizontal period is shortened by applying the three row inversion method or the thermal inversion method. have.

액정 표시 장치, 게이트 구동부, 수평 스트라이프, 극성 반전, 수평 주기 Liquid Crystal Display, Gate Driver, Horizontal Stripe, Invert Polarity, Horizontal Cycle

Description

액정 표시 장치 및 그 구동 방법 {LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND DRIVING METHOD THEREOF}Liquid crystal display and driving method thereof {LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND DRIVING METHOD THEREOF}

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.1 is a block diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.2 is an equivalent circuit diagram of one pixel of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략도이다.3 is a schematic diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 게이트 구동부의 블록도이다.4 is a block diagram of a gate driver according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 게이트 구동부의 입출력 신호의 타이밍도이다.5 is a timing diagram of an input / output signal of a gate driver according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 게이트 구동부의 출력 신호와 데이터 전압의 타이밍도이다.6 is a timing diagram of an output signal and a data voltage of a gate driver according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 반전 구동 방식의 한 예를 도시한 도면이다.7 is a diagram illustrating an example of an inversion driving method of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 8은 도 7에 도시한 반전 구동 방식의 데이터 전압과 공통 전압의 관계를 도시한 도면이다.FIG. 8 is a diagram illustrating a relationship between a data voltage and a common voltage of the inversion driving method shown in FIG. 7.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 반전 구동 방식의 한 예를 도시한 도면이다.9 is a diagram illustrating an example of an inversion driving method of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 10은 도 9에 도시한 반전 구동 방식의 데이터 전압과 공통 전압의 관계를 도시한 도면이다.FIG. 10 is a diagram illustrating a relationship between a data voltage and a common voltage of the inversion driving method shown in FIG. 9.

본 발명은 액정 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display and a driving method thereof.

일반적으로 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD)는 화소 전극 및 공통 전극이 구비된 두 표시판과 그 사이에 들어 있는 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는 액정층을 포함한다. 화소 전극은 행렬의 형태로 배열되어 있고 박막 트랜지스터(TFT) 등 스위칭 소자에 연결되어 한 행씩 차례로 데이터 전압을 인가 받는다. 공통 전극은 표시판의 전면에 걸쳐 형성되어 있으며 공통 전압을 인가 받는다. 화소 전극과 공통 전극 및 그 사이의 액정층은 회로적으로 볼 때 액정 축전기를 이루며, 액정 축전기는 이에 연결된 스위칭 소자와 함께 화소를 이루는 기본 단위가 된다.In general, a liquid crystal display (LCD) includes two display panels including a pixel electrode and a common electrode, and a liquid crystal layer having dielectric anisotropy interposed therebetween. The pixel electrodes are arranged in a matrix and connected to switching elements such as thin film transistors (TFTs) to receive data voltages one by one in sequence. The common electrode is formed over the entire surface of the display panel and receives a common voltage. The pixel electrode, the common electrode, and the liquid crystal layer therebetween form a liquid crystal capacitor, and the liquid crystal capacitor becomes a basic unit that forms a pixel together with a switching element connected thereto.

이러한 액정 표시 장치에서는 두 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 생성하고, 이 전계의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻는다. 이때, 액정층에 한 방향의 전계가 오랫동안 인가됨으로써 발생하는 열화 현상을 방지하기 위하여 프레임별로, 행별로, 또는 화소별로 공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성을 반전시킨다.In such a liquid crystal display, a voltage is applied to two electrodes to generate an electric field in the liquid crystal layer, and the intensity of the electric field is adjusted to adjust the transmittance of light passing through the liquid crystal layer to obtain a desired image. In this case, in order to prevent degradation caused by an electric field applied to the liquid crystal layer for a long time, the polarity of the data voltage with respect to the common voltage is inverted frame by frame, row by pixel, or pixel by pixel.

액정 표시 장치는 일반적으로 수직 스트라이프 화소 구조로 이루어져 있는 데, 가로 방향으로 R, G, B 화소가 순서대로 형성되어 있고, 한 쌍의 R, G, B 화소가 하나의 화상을 표시하는 단위, 즉 도트로서 사용된다.A liquid crystal display generally has a vertical stripe pixel structure in which R, G, and B pixels are sequentially formed in a horizontal direction, and a pair of R, G, and B pixels displays one image, that is, Used as a dot.

수직 스트라이프(vertical stripe) 화소 구조에서 R, G, B 화소를 구동하기 위해서 데이터 구동 IC의 출력 채널은 한 도트당 세 개, 즉 한 화소당 하나씩 필요하다. 그런데 데이터 구동 IC는 가격이 비싸므로 출력 채널수가 많으면 그만큼 원가가 증가하게 된다.In order to drive R, G, and B pixels in a vertical stripe pixel structure, three output channels of the data driver IC are required, one for each pixel. However, since data driver ICs are expensive, the number of output channels increases the cost.

따라서 데이터 구동 IC의 출력 채널수를 줄이기 위하여 수평 스트라이프(horizontal stripe) 화소 구조로 이루어진 액정 표시 장치가 개발되어 왔다. 수평 스트라이프 화소 구조란, 세로 방향으로 R, G, B 화소가 순서대로 형성되어 있고, 하나의 화소행에서는 동일 색상의 화소만이 배열되어 있는 구조이다.Accordingly, in order to reduce the number of output channels of the data driver IC, a liquid crystal display device having a horizontal stripe pixel structure has been developed. The horizontal stripe pixel structure is a structure in which R, G, and B pixels are sequentially formed in the vertical direction, and only pixels of the same color are arranged in one pixel row.

수평 스트라이프 화소 구조에서는 수직 스트라이프 화소 구조에 비하여 데이터선이 1/3로 줄어드는 반면 게이트선이 3배 증가한다. 따라서 게이트 구동 주파수는 3배로 늘어나게 되어 한 행의 데이터 전압이 인가되는 시간인 1 수평 주기("1H")가 1/3이 된다. 1 수평 주기가 짧으면 각종 신호가 정상적으로 동작할 시간적 여유가 없어져 화질 불량이 초래된다.In the horizontal stripe pixel structure, the data line is reduced by one third compared to the vertical stripe pixel structure, while the gate line is increased three times. Therefore, the gate driving frequency is increased by three times, so that one horizontal period (“1H”), which is a time for applying one row of data voltages, becomes 1/3. 1 If the horizontal period is short, there is no time for various signals to operate normally, resulting in poor image quality.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 수평 스트라이프 화소 구조를 채용하면서도 각종 신호가 안정적으로 동작할 수 있는 액정 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device and a driving method thereof capable of stably operating various signals while employing a horizontal stripe pixel structure.

이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 기판, 상기 기판 위에 형성되어 있으며 게이트 신호를 전달하는 복수의 게이트선, 상기 기판 위에 형성되어 상기 게이트선과 교차하며 데이터 전압을 전달하는 복수의 데이터선, 상기 게이트선 및 상기 데이터선에 연결되어 있는 복수의 화소, 상기 기판의 양단에 각각 배치되어 있으며 홀수 및 짝수 번째 게이트선에 각각 연결되어 상기 게이트 신호를 공급하는 제1 및 제2 게이트 구동부, 그리고 상기 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부를 포함하며, 상기 게이트선을 따라 동일한 색상의 화소가 배열되어 있고 상기 데이터선을 따라 서로 다른 색상의 화소가 배열되어 있으며, 상기 제1 및 제2 게이트 구동부는 상기 게이트 신호를 중첩하여 내보낸다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a liquid crystal display device includes a substrate, a plurality of gate lines formed on the substrate and transmitting a gate signal, and intersecting the gate lines formed on the substrate to cross a data voltage. A plurality of data lines to be transferred, a plurality of pixels connected to the gate line and the data line, and first and second ends respectively disposed at both ends of the substrate and connected to odd and even gate lines to supply the gate signal; A second gate driver and a data driver for supplying the data voltage, wherein pixels of the same color are arranged along the gate line, pixels of different colors are arranged along the data line, The second gate driver overlaps the gate signal and emits the overlapped gate signal.

상기 게이트 신호의 펄스 폭은 실질적으로 2H인 것이 바람직하다.It is preferable that the pulse width of the gate signal is substantially 2H.

상기 게이트 신호는 실질적으로 1H 단위로 중첩될 수 있다.The gate signals may overlap substantially in 1H units.

상기 화소에 대응하는 데이터 전압이 인가되기 전에 상기 화소에 이전 화소행의 데이터 전압이 인가될 수 있다.Before the data voltage corresponding to the pixel is applied, the data voltage of the previous pixel row may be applied to the pixel.

상기 제1 및 제2 게이트 구동부는 복수의 제어 신호에 따라 상기 게이트 신호를 내보내는 복수의 스테이지를 포함하며, 상기 스테이지는 상기 기판에 집적될 수 있다.The first and second gate drivers may include a plurality of stages that emit the gate signals according to a plurality of control signals, and the stages may be integrated on the substrate.

한 화소행의 상기 데이터 전압의 극성은 동일할 수 있다.The polarities of the data voltages of one pixel row may be the same.

상기 데이터 구동부는 소정 단위의 화소행마다 상기 데이터 전압의 극성을 반전시킬 수 있다.The data driver may invert the polarity of the data voltage every pixel row of a predetermined unit.

상기 소정 단위는 3일 수 있다.The predetermined unit may be three.

한 화소열의 상기 데이터 전압의 극성은 동일할 수 있다.The polarities of the data voltages of one pixel column may be the same.

상기 데이터 구동부는 화소열마다 상기 데이터 전압의 극성을 반전킬 수 있다.The data driver may invert the polarity of the data voltage for each pixel column.

본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 게이트선, 복수의 데이터선, 상기 게이트선 및 상기 데이터선에 연결되어 있으며 상기 게이트선을 따라 동일한 색상으로 배열되어 있고 상기 데이터선을 따라 서로 다른 색상으로 배열되어 있는 복수의 화소를 포함하는 액정 표시 장치의 구동 방법은, 상기 데이터선에 데이터 전압을 인가하는 단계, 상기 게이트선에 제1 게이트 신호를 인가하는 단계, 그리고 상기 게이트선에 인접한 게이트선에 상기 제1 게이트 신호와 중첩하는 제2 게이트 신호를 인가하는 단계를 포함한다.A plurality of gate lines, a plurality of data lines, the gate lines, and the data lines according to another embodiment of the present invention are arranged in the same color along the gate lines and in different colors along the data lines. A driving method of a liquid crystal display device including a plurality of pixels includes: applying a data voltage to the data line, applying a first gate signal to the gate line, and applying the gate line to a gate line adjacent to the gate line. Applying a second gate signal overlapping the first gate signal.

한 화소행의 상기 데이터 전압의 극성은 동일하며, 소정 단위의 화소행마다 상기 데이터 전압의 극성을 반전시키는 단계를 더 포함할 수 있다.The polarity of the data voltage of one pixel row may be the same, and the method may further include inverting the polarity of the data voltage every pixel row of a predetermined unit.

한 화소열의 상기 데이터 전압의 극성은 동일하며, 적어도 하나의 화소열마다 상기 데이터 전압의 극성을 반전시키는 단계를 더 포함할 수 있다.The polarity of the data voltage of one pixel column is the same, and the method may further include inverting the polarity of the data voltage for at least one pixel column.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙 였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification. When a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the other part being "right over" but also another part in the middle. On the contrary, when a part is "just above" another part, there is no other part in the middle.

이제 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그 구동 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.A liquid crystal display and a driving method thereof according to an embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이며, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략도이다.1 is a block diagram of a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of one pixel of the liquid crystal display according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an embodiment of the present invention. It is a schematic diagram of a liquid crystal display device which concerns on an example.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(300) 및 이에 연결된 한 쌍의 게이트 구동부(400L, 400R)와 데이터 구동부(500), 데이터 구동부(500)에 연결된 계조 전압 생성부(800), 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부(600)를 포함한다.As shown in FIG. 1, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes a liquid crystal panel assembly 300, a pair of gate drivers 400L and 400R, and a data driver 500 connected thereto. ), A gray voltage generator 800 connected to the data driver 500, and a signal controller 600 for controlling the gray voltage generator 800.

액정 표시판 조립체(300)는 등가 회로로 볼 때 복수의 표시 신호선(G1-G2n, D1-Dm)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(Px)를 포함한다.The liquid crystal panel assembly 300 includes a plurality of display signal lines G 1 -G 2n , D 1 -D m , and a plurality of pixels Px connected to the plurality of display signal lines G 1 -G 2n and D 1 -D m in an equivalent circuit. .

표시 신호선(G1-G2n, D1-Dm)은 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(G1-G2n)과 데이터 신호를 전달하는 데이터선(D1-Dm)을 포함한다. 게이트선(G1-G2n)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고 데이터선(D1-Dm)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다.The display signal lines G 1 -G 2n and D 1 -D m are a plurality of gate lines G 1 -G 2n transmitting gate signals (also called “scan signals”) and a data line D transferring data signals. 1 -D m ). The gate lines G 1 -G 2n extend substantially in the row direction and are substantially parallel to each other, and the data lines D 1 -D m extend substantially in the column direction and are substantially parallel to each other.

각 화소는 표시 신호선(G1-G2n, D1-Dm)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(CLC) 및 유지 축전기(storage capacitor)(CST)를 포함한다. 유지 축전기(CST)는 필요에 따라 생략할 수 있다.Each pixel includes a switching element Q connected to a display signal line G 1 -G 2n , D 1 -D m , a liquid crystal capacitor C LC , and a storage capacitor C ST connected thereto. It includes. The holding capacitor C ST can be omitted as necessary.

박막 트랜지스터 등 스위칭 소자(Q)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있으며, 삼단자 소자로서 그 제어 단자 및 입력 단자는 각각 게이트선(G1-G2n) 및 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(CLC) 및 유지 축전기(CST)에 연결되어 있다.The switching element Q, such as a thin film transistor, is provided in the lower panel 100, and the control terminal and the input terminal are three-terminal elements, respectively, with gate lines G 1 -G 2n and data lines D 1 -D m . The output terminal is connected to a liquid crystal capacitor (C LC ) and a holding capacitor (C ST ).

액정 축전기(CLC)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(190)과 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)을 두 단자로 하며 두 전극(190, 270) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 화소 전극(190)은 스위칭 소자(Q)에 연결되며 공통 전극(270)은 상부 표시판(200)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가받는다. 도 2에서와는 달리 공통 전극(270)이 하부 표시판(100)에 구비되는 경우도 있으며 이때에는 두 전극(190, 270) 중 적어도 하나가 선형 또는 막대형으로 만들어질 수 있다.The liquid crystal capacitor C LC has two terminals, the pixel electrode 190 of the lower panel 100 and the common electrode 270 of the upper panel 200, and the liquid crystal layer 3 between the two electrodes 190 and 270. It functions as a dielectric. The pixel electrode 190 is connected to the switching element Q, and the common electrode 270 is formed on the front surface of the upper panel 200 and receives the common voltage Vcom. Unlike in FIG. 2, the common electrode 270 may be provided in the lower panel 100. In this case, at least one of the two electrodes 190 and 270 may be linear or rod-shaped.

액정 축전기(CLC)의 보조적인 역할을 하는 유지 축전기(CST)는 하부 표시판(100)에 구비된 별개의 신호선(도시하지 않음)과 화소 전극(190)이 절연체를 사이 에 두고 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호선에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(CST)는 화소 전극(190)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선과 중첩되어 이루어질 수 있다.The storage capacitor C ST , which serves as an auxiliary part of the liquid crystal capacitor C LC , is formed by overlapping a separate signal line (not shown) and the pixel electrode 190 provided on the lower panel 100 with an insulator interposed therebetween. A predetermined voltage such as the common voltage Vcom is applied to this separate signal line. However, the storage capacitor C ST may be formed such that the pixel electrode 190 overlaps the front end gate line directly above the insulator.

한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소가 원색(primary color) 중 하나를 고유하게 표시하거나(공간 분할) 각 화소가 시간에 따라 번갈아 원색을 표시하게(시간 분할) 하여 이들 원색의 공간적, 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 한다. 원색의 예로는 적색, 녹색 및 청색을 들 수 있다.On the other hand, in order to implement color display, each pixel uniquely displays one of the primary colors (spatial division) or each pixel alternately displays the primary colors according to time (time division) so that the spatial and temporal combination of these primary colors can be achieved. To recognize the desired color. Examples of primary colors include red, green and blue.

도 2 및 도 3은 공간 분할의 한 예로서 각 화소가 화소 전극(190)에 대응하는 영역에 원색 중 하나를 나타내는 색필터(230)를 구비함을 보여주고 있다. 도 2와는 달리 색필터(230)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(190) 위 또는 아래에 형성할 수도 있다.2 and 3 show that each pixel includes a color filter 230 representing one of the primary colors in a region corresponding to the pixel electrode 190 as an example of spatial division. Unlike FIG. 2, the color filter 230 may be formed above or below the pixel electrode 190 of the lower panel 100.

액정 표시판 조립체(300)의 두 표시판(100, 200) 중 적어도 하나의 바깥 면에는 빛을 편광시키는 편광자(도시하지 않음)가 부착되어 있다.A polarizer (not shown) for polarizing light is attached to an outer surface of at least one of the two display panels 100 and 200 of the liquid crystal panel assembly 300.

계조 전압 생성부(800)는 화소의 투과율과 관련된 두 벌의 복수 계조 전압을 생성한다. 두 벌 중 한 벌은 공통 전압(Vcom)에 대하여 양의 값을 가지고 다른 한 벌은 음의 값을 가진다.The gray voltage generator 800 generates two sets of gray voltages related to the transmittance of the pixel. One of the two sets has a positive value for the common voltage Vcom and the other set has a negative value.

한 쌍의 게이트 구동부(400L, 400R)는 각각 액정 표시판 조립체(300)의 좌측과 우측에 배치되고 홀수 번째 게이트선(G1, G3,.. G2n-1)과 짝수 번째 게이트선(G2, G4,.. G2n)에 각각 연결되어 외부로부터의 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압 (Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G1-G2n)에 인가한다. 이러한 게이트 구동부(400L, 400R)는 실질적으로 시프트 레지스터로서 일렬로 배열된 복수의 스테이지(stage)를 포함한다. 도 3에서 게이트 구동부(400L, 400R)는 차광막(220)으로 가려진 영역에 위치하며 화소(Px)의 스위칭 소자(Q)와 동일한 공정으로 형성되어 집적되어 있다. 그러나 집적 회로(IC)의 형태로 실장될 수도 있다.The pair of gate drivers 400L and 400R are disposed at the left and right sides of the liquid crystal panel assembly 300, respectively, and the odd-numbered gate lines G 1 , G 3 , .. G 2n-1 and the even - numbered gate lines G 2 , G 4 , .. G 2n ), and a gate signal formed of a combination of the gate-on voltage Von and the gate-off voltage Voff from the outside is applied to the gate lines G 1 -G 2n . These gate drivers 400L and 400R include a plurality of stages arranged substantially in a row as a shift register. In FIG. 3, the gate drivers 400L and 400R are positioned in an area covered by the light blocking film 220 and are formed and integrated in the same process as the switching element Q of the pixel Px. However, it may be mounted in the form of an integrated circuit (IC).

데이터 구동부(500)는 액정 표시판 조립체(300)의 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압을 선택하여 데이터 신호로서 화소에 인가한다.The data driver 500 is connected to the data lines D 1 -D m of the liquid crystal panel assembly 300 to select the gray voltage from the gray voltage generator 800 and apply the gray voltage to the pixel as a data signal.

신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 등의 동작을 제어한다.The signal controller 600 controls operations of the gate driver 400 and the data driver 500.

데이터 구동부(500)는 복수의 구동 집적 회로 칩의 형태로 액정 표시판 조립체(300) 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(도시하지 않음) 위에 장착되어 TCP(tape carrier package)의 형태로 액정 표시판 조립체(300)에 부착될 수도 있다. 이와는 달리, 데이터 구동부(500)가 게이트 구동부(400)와 마찬가지로 액정 표시판 조립체(300)에 집적될 수도 있다. 또는, 도 3에 도시한 것처럼, 데이터 구동부(500)는 계조 전압 생성부(800) 및 신호 제어부(600) 등과 함께 하나의 통합 IC(900)에 집적될 수 있다. 통합 IC(900)는 액정 표시판 조립체(300)의 일단에 실장된다.The data driver 500 may be mounted directly on the liquid crystal panel assembly 300 in the form of a plurality of driving integrated circuit chips, or may be mounted on a flexible printed circuit film (not shown) to form a tape carrier package. ) May be attached to the liquid crystal panel assembly 300. Alternatively, the data driver 500 may be integrated in the liquid crystal panel assembly 300 like the gate driver 400. Alternatively, as shown in FIG. 3, the data driver 500 may be integrated into one integrated IC 900 together with the gray voltage generator 800 and the signal controller 600. The integrated IC 900 is mounted at one end of the liquid crystal panel assembly 300.

액정 표시판 조립체(300)는 구조적으로 볼 때 하부 표시판(100) 및 상부 표 시판(200)과 표시 영역(210)을 정의하는 차광막(220)을 포함하며, 화소와 신호선(G1-G2n, D1-Dm)의 대부분은 표시 영역(210) 내에 위치한다. 상부 표시판(200)은 하부 표시판(100)보다 크기가 작아서 하부 표시판(100)의 일부 영역이 노출되며 이 영역에 통합 IC(900)이 실장된다.The liquid crystal panel assembly 300 structurally includes a lower panel 100, an upper display panel 200, and a light shielding film 220 defining the display area 210, and includes pixels and signal lines G 1 -G 2n ,. Most of D 1 -D m is located in the display area 210. Since the upper panel 200 is smaller than the lower panel 100, a portion of the lower panel 100 is exposed, and the integrated IC 900 is mounted on the lower panel 100.

한편 도 3에 도시한 바와 같이, 각 화소(Px)는 수평 스트라이프 구조를 가지고 있다. 즉, 열 방향으로 R, G, B 화소가 순서대로 배치되어 있고, 행 방향으로 동일 색상의 화소가 배치되어 있다. 열 방향으로 인접한 한 쌍의 R, G, B 화소는 하나의 도트를 이루어 하나의 화상을 표시한다. 그러나 열 방향의 화소의 색상 배치 순서는 이에 한정되지 않으며, B, R, G 또는 G, B, R 등 필요에 따라 다양한 변화가 가능하다.As shown in FIG. 3, each pixel Px has a horizontal stripe structure. That is, R, G, and B pixels are arranged in the column direction in order, and pixels of the same color are arranged in the row direction. A pair of R, G, and B pixels adjacent in the column direction form one dot to display one image. However, the color arrangement order of the pixels in the column direction is not limited thereto, and various changes may be made as necessary, such as B, R, G, or G, B, R, and the like.

이와 같은 수평 스트라이프 화소 구조에 의하면 데이터 구동부(500)의 채널 수효가 수직 스트라이프 화소 구조에 비하여 1/3로 줄어들므로 액정 표시 장치의 제조 원가를 절감할 수 있다.According to the horizontal stripe pixel structure, the number of channels of the data driver 500 is reduced to 1/3 compared to the vertical stripe pixel structure, thereby reducing the manufacturing cost of the liquid crystal display.

그러면 이러한 액정 표시 장치의 표시 동작에 대하여 좀더 상세하게 설명한다.Next, the display operation of the liquid crystal display will be described in more detail.

신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 입력 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호, 예를 들면 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 제공받는다. 신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(R, G, B)와 입력 제어 신호 를 기초로 영상 신호(R, G, B)를 액정 표시판 조립체(300)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하고 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성한 후, 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400L, 400R)로 내보내고 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 신호(DAT)는 데이터 구동부(500)로 내보낸다.The signal controller 600 is configured to control the input image signals R, G, and B and their display from an external graphic controller (not shown), for example, a vertical synchronization signal Vsync and a horizontal synchronization signal ( Hsync, main clock MCLK, and data enable signal DE are provided. The signal controller 600 properly processes the image signals R, G, and B according to operating conditions of the liquid crystal panel assembly 300 based on the input image signals R, G, and B and the input control signal, and controls the gate control signal. After generating the CONT1 and the data control signal CONT2, the gate control signal CONT1 is sent to the gate drivers 400L and 400R, and the data control signal CONT2 and the processed image signal DAT are transferred to the data driver 500).

게이트 제어 신호(CONT1)는 게이트 온 전압(Von)의 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호(STV1, STV2)와 게이트 온 전압(Von)의 출력을 제어하는 적어도 하나의 클록 신호 등을 포함한다.The gate control signal CONT1 includes scan start signals STV1 and STV2 that indicate the start of scanning of the gate-on voltage Von, and at least one clock signal that controls the output of the gate-on voltage Von.

데이터 제어 신호(CONT2)는 한 화소행의 데이터 전송을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D1-Dm)에 해당 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호(LOAD), 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 전압의 극성(이하 "공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성"을 줄여 "데이터 전압의 극성"이라 함)을 반전시키는 반전 신호(RVS) 및 데이터 클록 신호(HCLK) 등을 포함한다.The data control signal CONT2 includes a horizontal sync start signal STH for transmitting data of one pixel row, a load signal LOAD for applying a corresponding data voltage to the data lines D 1 -D m , and a common voltage Vcom. And the inversion signal RVS and the data clock signal HCLK for inverting the polarity of the data voltage with respect to (hereinafter, referred to as "polarity of the data voltage" by reducing "polarity of the data voltage with respect to the common voltage").

데이터 구동부(500)는 신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라 한 행의 화소에 대한 영상 데이터(DAT)를 입력받고, 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압 중 각 영상 데이터(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써, 영상 데이터(DAT)를 해당 데이터 전압으로 변환한 후 이를 해당 데이터선(D1-Dm)에 인가한다.The data driver 500 receives the image data DAT for one row of pixels according to the data control signal CONT2 from the signal controller 600, and displays each image among the gray voltages from the gray voltage generator 800. By selecting the gray scale voltage corresponding to the data DAT, the image data DAT is converted into the corresponding data voltage and then applied to the data lines D 1 -D m .

게이트 구동부(400L, 400R)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(G1-G2n)에 인가하여 이 게이트선 (G1-G2n)에 연결된 스위칭 소자(Q)를 턴 온시키며, 이에 따라 데이터선(D1-Dm)에 인가된 데이터 전압이 턴 온된 스위칭 소자(Q)를 통하여 해당 화소에 인가된다.The gate drivers 400L and 400R apply the gate-on voltage Von to the gate lines G 1 -G 2n according to the gate control signal CONT1 from the signal controller 600, thereby applying the gate lines G 1 -G. The switching element Q connected to 2n ) is turned on, and accordingly, a data voltage applied to the data lines D 1 -D m is applied to the corresponding pixel through the turned-on switching element Q.

화소에 인가된 데이터 전압과 공통 전압(Vcom)의 차이는 액정 축전기(CLC)의 충전 전압, 즉 화소 전압으로서 나타난다. 액정 분자들은 화소 전압의 크기에 따라 그 배열을 달리하며, 이에 따라 액정층(3)을 통과하는 빛의 편광이 변화한다. 이러한 편광의 변화는 표시판(100, 200)에 부착된 편광자(도시하지 않음)에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타난다.The difference between the data voltage applied to the pixel and the common voltage Vcom is shown as the charging voltage of the liquid crystal capacitor C LC , that is, the pixel voltage. The arrangement of the liquid crystal molecules varies according to the magnitude of the pixel voltage, thereby changing the polarization of light passing through the liquid crystal layer 3. The change in polarization is represented by a change in transmittance of light by a polarizer (not shown) attached to the display panels 100 and 200.

1 수평 주기(또는 "1H")[수평 동기 신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(DE)의 한 주기]가 지나면 데이터 구동부(500)와 게이트 구동부(400L, 400R)는 다음 행의 화소에 대하여 동일한 동작을 반복한다. 이러한 방식으로, 한 프레임(frame) 동안 모든 게이트선(G1-G2n)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하여 모든 화소에 데이터 전압을 인가한다. 한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소에 인가되는 데이터 전압의 극성이 이전 프레임에서의 극성과 반대가 되도록 데이터 구동부(500)에 인가되는 반전 신호(RVS)의 상태가 제어된다("프레임 반전"). 이때, 한 프레임 내에서도 반전 신호(RVS)의 특성에 따라 한 데이터선을 통하여 흐르는 데이터 전압의 극성이 바뀌거나(보기: 행반전, 점반전), 한 화소행에 인가되는 데이터 전압의 극성도 서로 다를 수 있다(보기: 열반전, 점반전).After one horizontal period (or " 1H ") (one period of the horizontal synchronization signal Hsync and the data enable signal DE), the data driver 500 and the gate drivers 400L and 400R are configured for the pixels in the next row. Repeat the same operation. In this manner, the gate-on voltages Von are sequentially applied to all the gate lines G 1 -G 2n during one frame to apply data voltages to all the pixels. At the end of one frame, the next frame starts and the state of the inversion signal RVS applied to the data driver 500 is controlled so that the polarity of the data voltage applied to each pixel is opposite to that of the previous frame ("frame inversion). "). In this case, the polarities of the data voltages flowing through one data line are changed according to the characteristics of the inversion signal RVS even in one frame (eg, inverted rows and inverted dots) or the polarities of the data voltages applied to one pixel row are also different from each other. (Eg: nirvana, point inversion).

그러면 본 발명의 실시예에 따른 게이트 구동부 및 게이트 신호와 데이터 전압의 타이밍에 대하여 도 4 내지 도 6을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Next, the gate driver and the timing of the gate signal and the data voltage according to the exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 6.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 게이트 구동부의 블록도이고, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 게이트 구동부의 입출력 신호의 타이밍도이며, 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 게이트 구동부의 출력 신호와 데이터 전압의 타이밍도이다.4 is a block diagram of a gate driver according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 5 is a timing diagram of an input / output signal of the gate driver according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. A timing diagram of an output signal and a data voltage of the gate driver.

먼저 게이트 구동부(400L)에 대하여 설명하면, 게이트 구동부(400L)는 일렬로 배열되어 있으며 홀수 번째 게이트선(G1, G3, ..., G2n-1)에 각각 연결되어 있는 복수의 스테이지(SL1-SLn)를 포함하는 시프트 레지스터(shift register)로서, 주사 시작 신호(STV1)와 클록 신호(CLK1, CLK2)가 입력된다. 또한 게이트 구동부(400L)는 이와 별도로 게이트 온 전압(Von) 및 게이트 오프 전압(Voff)을 입력받을 수 있다.First, the gate driver 400L will be described. The gate drivers 400L are arranged in a row and connected to odd-numbered gate lines G 1 , G 3 ,..., G 2n-1 , respectively. As a shift register including (SL 1 -SL n ), scan start signals STV1 and clock signals CLK1 and CLK2 are input. In addition, the gate driver 400L may separately receive the gate on voltage Von and the gate off voltage Voff.

각 스테이지(SL1-SLn)는 클록 입력 단자(CLK), 제1 및 제2 신호 입력 단자(IN1, IN2), 그리고 출력 단자(OUT)를 가지고 있다.Each stage SL 1 -SL n has a clock input terminal CLK, first and second signal input terminals IN1 and IN2, and an output terminal OUT.

각 스테이지(SL1-SLn), 예를 들어 i번째 스테이지(SLi)는 클록 입력 단자(CLK)를 통하여 클록 신호(CLK1, CLK2) 중 어느 하나를 입력받고, 신호 입력 단자(IN1, IN2)를 통하여 각각 전단 스테이지(SLi-1)의 게이트 출력 신호(V2i-3)(이하 "전단 게이트 출력"이라 한다) 및 후단 스테이지(SLi+1)의 게이트 출력 신호(V2i+1)(이하 "후단 게이트 출력"이라 한다)를 입력받는다. 그리고 출력 단자(OUT)를 통하여 게이트 출력 신호(V2i-1)를 내보낸다.Each stage SL 1 -SL n , for example, the i th stage SL i , receives one of the clock signals CLK1 and CLK2 through the clock input terminal CLK, and receives the signal input terminals IN1 and IN2. ), the gate output signal (V 2i-3) of each of the front end stage (SL i-1) through (hereinafter referred to as the "previous gate output") and the rear end stage (gate output signal (V 2i + 1 of the SL i + 1) ) (Hereinafter referred to as "back gate output"). The gate output signal V 2i-1 is output through the output terminal OUT.

단, 게이트 구동부(400L)의 첫 번째 스테이지(SL1)의 제1 신호 입력 단자(IN1) 및 마지막 스테이지(SLn)의 제2 신호 입력 단자(NI2)에는 주사 시작 신호(STV1)가 입력된다. 또한, 홀수 번째 스테이지(SL1, SL3, ...)의 클록 입력 단자(CLK)에는 제1 클록 신호(CLK1)가, 짝수 번째 스테이지(SL2, SL4, ...)의 클록 입력 단자(CLK)에는 제2 클록 신호(CLK2)가 입력된다.However, the scan start signal STV1 is input to the first signal input terminal IN1 of the first stage SL 1 and the second signal input terminal NI2 of the last stage SL n of the gate driver 400L. . Further, the first clock signal CLK1 is supplied to the clock input terminal CLK of the odd-numbered stages SL 1 , SL 3 , ..., and the clock input of the even-numbered stages SL 2 , SL 4 , ... The second clock signal CLK2 is input to the terminal CLK.

각 클록 신호(CLK1, CLK2)는 화소의 스위칭 소자(Q)를 구동할 수 있도록 전압 레벨이 하이인 경우는 게이트 온 전압(Von)과 같고 로우인 경우는 게이트 오프 전압(Voff)과 같은 것이 바람직하다. 도 5에 도시한 바와 같이, 각 클록 신호(CLK1, CLK2)는 주기가 2T이고 듀티비가 50%이며, 두 클록 신호(CLK1, CLK2)의 위상차는 180°이다.Each clock signal CLK1 and CLK2 is equal to the gate-on voltage Von when the voltage level is high and the gate-off voltage Voff when the voltage level is high so as to drive the switching element Q of the pixel. Do. As shown in Fig. 5, each clock signal CLK1 and CLK2 has a period of 2T, a duty ratio of 50%, and a phase difference between the two clock signals CLK1 and CLK2 is 180 degrees.

전단 게이트 출력(V2i-3)과 후단 게이트 출력(V2i+1)이 모두 로우인 초기 상태에서는 게이트 출력(V2i-1)은 로우 상태이다. 그러고 후단 게이트 출력(V2i+1)이 로우 상태를 유지하고 전단 게이트 출력(V2i-3)이 하이 레벨이 된 후 다시 로우가 되면 게이트 출력(V2i-1)은 하이 레벨이 된다. 전단 게이트 출력(V2i-3)이 로우 상태를 유지하고 후단 게이트 출력(V2i+1)이 하이 레벨이 되면 게이트 출력(V2i-1)은 로우가 된다.In the initial state in which the front gate output V 2i-3 and the rear gate output V 2i + 1 are both low, the gate output V 2i-1 is low. Then, when the rear gate output V 2i + 1 remains low, and the front gate output V 2i-3 becomes high and then becomes low again, the gate output V 2i-1 becomes high. When the front gate output V 2i-3 remains low and the rear gate output V 2i + 1 becomes high, the gate output V 2i-1 becomes low.

다시 말하면 각 게이트 출력(V2i-1)은 해당 클록 신호의 상승 에지에 동기하 여 하이 레벨이 된다. 그런데 도 5에 보이는 바와 같이 두 번째 스테이지(SL2)에 제2 클록 신호(CLK2)가 입력되면 그 전단 및 후단 스테이지(SL1, SL3)에는 제1 클록 신호(CLK1)가 입력된다. 전단 및 후단 게이트 출력(V1, V5)은 제1 클록 신호(CLK1)의 상승 에지에 동기하여 하이 레벨이 되므로 결국 제2 클록 신호(CLK2)의 하강 에지에 동기하여 하이 레벨이 되는 셈이다. 각 게이트 출력의 하이 레벨 유지 시간(T)은 2H가 되고, 전단, 현재 및 후단 게이트 출력(V2i-3, V2i-1, V2i+1)이 연속하여 하이 상태로 변하게 된다.In other words, each gate output (V 2i-1 ) is at a high level in synchronization with the rising edge of the corresponding clock signal. However, as shown in FIG. 5, when the second clock signal CLK2 is input to the second stage SL 2 , the first clock signal CLK1 is input to the front and rear stages SL 1 and SL 3 . Since the front and rear gate outputs V 1 and V 5 become high in synchronization with the rising edge of the first clock signal CLK1, the gate outputs V 1 and V 5 become high in synchronization with the falling edge of the second clock signal CLK2. . The high level holding time T of each gate output is 2H, and the front, present and rear gate outputs V 2i-3 , V 2i-1 , and V 2i + 1 are continuously changed to a high state.

한편 이러한 스테이지(SL1-SLn)는 복수의 박막 트랜지스터(도시하지 않음)를 포함한다. 본 명세서에서는 그 내부 회로를 도시하지 않았으나 다양한 회로 구조가 가능하다.Meanwhile, the stages SL 1 -SL n include a plurality of thin film transistors (not shown). Although the internal circuit is not shown in the present specification, various circuit structures are possible.

다음으로 게이트 구동부(400R)에 대하여 설명하면, 게이트 구동부(400R)는 일렬로 배열되어 있으며 짝수 번째 게이트선(G2, G4, ..., G2n)에 각각 연결되어 있는 복수의 스테이지(SR1-SRn)를 포함하는 시프트 레지스터로서, 주사 시작 신호(STV2)와 클록 신호(CLK3, CLK4)가 입력된다. 또한 게이트 구동부(400R)는 이와 별도로 게이트 온 전압(Von) 및 게이트 오프 전압(Voff)을 입력받을 수 있다.Next, the gate driver 400R will be described. The gate drivers 400R are arranged in a row and connected to the even-numbered gate lines G 2 , G 4 ,..., G 2n , respectively. As the shift register including SR 1 -SR n , scan start signals STV2 and clock signals CLK3 and CLK4 are input. In addition, the gate driver 400R may separately receive a gate on voltage Von and a gate off voltage Voff.

각 스테이지(SR1-SRn) 및 그 연결 관계는 앞서 설명한 스테이지(SL1-SLn)와 실질적으로 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.Each stage SR 1 -SR n and its connection relationship is substantially the same as the stages SL 1 -SL n described above, and thus a detailed description thereof is omitted.

각 클록 신호(CLK3, CLK4)도 주기가 2T이고 듀티비가 50%이며, 두 클록 신호 (CLK3, CLK4)의 위상차도 180°이다. 다만 도 5에 도시한 바와 같이, 주사 시작 신호(STV2)는 주사 시작 신호(STV1)보다 위상이 90° 지연되어 있으며, 이와 마찬가지로 클록 신호(CLK3, CLK4)도 각각 클록 신호(CLK1, CLK2)보다 위상이 90° 지연되어 있다.Each clock signal CLK3 and CLK4 also has a period of 2T, a 50% duty ratio, and a phase difference of the two clock signals CLK3 and CLK4 is 180 degrees. However, as shown in FIG. 5, the scan start signal STV2 is delayed in phase by 90 ° from the scan start signal STV1, and similarly, the clock signals CLK3 and CLK4 are also lower than the clock signals CLK1 and CLK2, respectively. The phase is delayed by 90 °.

각 스테이지(SR1-SRn)의 게이트 출력(V2i)은 해당 클록 신호의 상승 에지에 동기하여 하이 레벨이 된다. 각 게이트 출력의 하이 레벨 유지 시간(T)은 2H가 되고, 전단, 현재 및 후단 게이트 출력(V2i-2, V2i, V2i+2)이 연속하여 하이 상태로 변하게 된다.The gate output V 2i of each stage SR 1 -SR n becomes high level in synchronization with the rising edge of the corresponding clock signal. The high level holding time T of each gate output is 2H, and the front, present and rear gate outputs V 2i-2 , V 2i , and V 2i + 2 continuously change to a high state.

따라서, 도 6을 참고하면, 게이트 구동부(400L, 400R)의 출력 신호(V1-V2n)는 2H의 펄스 폭을 가지며 연속하여 1H 구간만큼 중첩하여 게이트선(G1-G2n)에 인가된다. 한편 데이터 전압(Vd)은 1H 마다 데이터선(D1-Dm)에 인가된다. 따라서 한 화소행에는 두 화소행의 데이터 전압이 1H 간격으로 차례로 인가된다. 그러나 먼저 인가되는 데이터 전압은 이전 화소행에 대한 데이터 전압으로서 충전되자마자 곧바로 해당 화소행의 데이터 전압이 다시 인가되므로 이전 화소행의 영상은 표시되지 않고 해당 화소행의 영상 표시에는 전혀 영향을 미치지 않는다.Therefore, referring to FIG. 6, the output signals V 1 -V 2n of the gate drivers 400L and 400R have a pulse width of 2H and are sequentially applied to the gate lines G 1 -G 2n by overlapping by 1H section. do. On the other hand, the data voltage Vd is applied to the data lines D 1 -D m every 1H. Therefore, data voltages of two pixel rows are sequentially applied to one pixel row at intervals of 1H. However, as soon as the data voltage applied first is charged as the data voltage for the previous pixel row, the data voltage of the pixel row is immediately applied again, so that the image of the previous pixel row is not displayed and does not affect the image display of the pixel row at all. .

이와 같이 게이트 신호의 펄스를 중첩시킴으로써 게이트 펄스 폭을 늘릴 수 있으며 게이트 온 전압의 구동 마진이 늘어난다.In this way, the gate pulse width can be increased by overlapping the pulses of the gate signal, and the driving margin of the gate-on voltage is increased.

그러면 이러한 액정 표시 장치의 반전 구동 방식에 대하여 도 7 내지 도 10 을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Next, the inversion driving method of the liquid crystal display will be described in detail with reference to FIGS. 7 to 10.

도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 반전 구동 방식의 한 예를 도시한 도면이고, 도 8은 도 7에 도시한 반전 구동 방식의 데이터 전압과 공통 전압의 관계를 도시한 도면이다. 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 반전 구동 방식의 한 예를 도시한 도면이고, 도 10은 도 9에 도시한 반전 구동 방식의 데이터 전압과 공통 전압의 관계를 도시한 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an inversion driving method of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a diagram illustrating a relationship between a data voltage and a common voltage of the inversion driving method shown in FIG. 7. to be. 9 is a diagram illustrating an example of an inversion driving method of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a diagram illustrating a relationship between a data voltage and a common voltage of the inversion driving method shown in FIG. 9. to be.

먼저 도 7과 도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 한 화소행의 데이터 전압의 극성이 모두 동일하며 3개의 화소행마다 극성이 반전되는 3행반전으로 구동된다. 공통 전압(Vcom)은 3H마다 고전압(Vh)과 저전압(Vl)을 스윙하며, 데이터 전압(Vd)도 3H마다 정극성과 부극성으로 극성이 바뀐다.First, referring to FIGS. 7 and 8, the liquid crystal display according to the present exemplary embodiment is driven by three row inversion in which the polarities of the data voltages of one pixel row are all the same and the polarity is inverted every three pixel rows. The common voltage Vcom swings the high voltage Vh and the low voltage Vl every 3H, and the polarity of the data voltage Vd is changed to positive and negative polarities every 3H.

한 예로서, 도 8에 도시한 것처럼, 공통 전압(Vcom)이 첫 번째 내지 세 번째 화소행에서 저전압(Vl)이고 데이터 전압(Vd)의 크기는 이보다 커서 데이터 전압(Vd)의 극성은 정극성이 되고, 공통 전압(Vcom)이 다음 세 개의 화소행에서 고전압(Vh)이고 데이터 전압(Vd)의 크기는 이보다 작아서 데이터 전압(Vd)의 극성은 부극성이 된다.As an example, as shown in FIG. 8, the common voltage Vcom is the low voltage Vl in the first to third pixel rows, and the magnitude of the data voltage Vd is larger than that, so that the polarity of the data voltage Vd is positive. The common voltage Vcom is the high voltage Vh in the next three pixel rows, and the magnitude of the data voltage Vd is smaller than that, so that the polarity of the data voltage Vd becomes negative.

예를 들어 WQVGA(wide quarter video graphics array)급 해상도(480*234)를 가지는 액정 표시 장치의 경우 본 실시예에서와 같은 수평 스트라이프 화소 구조에서는 게이트선(G1-Gn)의 개수가 702가 된다. 따라서 1H 길이가 대략 20㎲가 되어 수직 스트라이프 화소 구조인 경우의 60㎲에 비하여 매우 짧다. 그러나 본 실시예 에서와 같이 3행반전 방식을 채택하면 극성 반전에 시간적 여유를 갖게 되어 안정적인 극성 반전을 구현할 수 있으며 따라서 1 수평 주기가 짧아지더라도 화질은 저하되지 않는다.For example, in the case of a liquid crystal display having a wide quarter video graphics array (WQVGA) resolution (480 * 234), the number of gate lines G 1 -G n is 702 in the horizontal stripe pixel structure of the present embodiment. do. Therefore, the length of 1H is approximately 20 ms, which is very short compared to 60 ms in the case of the vertical stripe pixel structure. However, if the three-row inversion scheme is adopted as in the present embodiment, the polarity inversion may have a time margin, and thus stable polarity inversion may be realized. Thus, even if one horizontal period is shortened, image quality does not deteriorate.

필요에 따라 3행보다 크거나 작은 행마다 반전시킬 수도 있다.If necessary, you can invert every line larger or smaller than three.

행반전 구동을 함으로써 데이터 구동부(500)를 저전압 방식으로 구동할 수 있으며 이에 따라 내압이 낮은 데이터 구동부(500)를 사용할 수 있으므로 원가가 절감된다.By performing the inversion driving, the data driver 500 can be driven in a low voltage manner, and thus, the data driver 500 with low breakdown voltage can be used, thereby reducing the cost.

다음으로, 도 9와 도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 한 프레임 내에서 이웃하는 데이터선(D1-Dm)을 타고 내려가는 데이터 전압의 극성을 반전시키며 한 데이터선(D1-Dm)을 따라 흐르는 데이터 전압의 극성은 동일하다. 그러고 다음 프레임에서는 프레임 반전을 한다.Next, referring to FIGS. 9 and 10, the liquid crystal display according to the present exemplary embodiment inverts the polarity of the data voltages descending on the neighboring data lines D 1 -D m in one frame and inverts the polarity of the data voltages. The polarities of the data voltages flowing along D 1 -D m ) are the same. The frame is then flipped on the next frame.

한 예로 첫 번째 화소열(R1, G1, B1, R2, G2, ...)의 데이터 전압(Vd)의 극성은 정극성이고, 두 번째 화소열의 데이터 전압(Vd)의 극성은 부극성이며, 다음 프레임의 첫 번째 화소열(R1, G1, B1, R2, G2, ...)의 데이터 전압(Vd)의 극성은 부극성이다.For example, the polarity of the data voltage Vd of the first pixel column R1, G1, B1, R2, G2, ... is positive, and the polarity of the data voltage Vd of the second pixel column is negative. The polarity of the data voltage Vd of the first pixel columns R1, G1, B1, R2, G2, ... of the next frame is negative.

예를 들어 VGA(video graphics array)급 해상도(640*480) 또는 SVGA(super VGA)급 해상도(800*600)를 가지는 액정 표시 장치의 경우 본 실시예에서와 같은 수평 스트라이프 화소 구조에서는 게이트선(G1-Gn)의 개수가 1,440∼1,800이 된다. 따라서 1H 길이가 대략 10㎲가 되어 수직 스트라이프 화소 구조인 경우의 30㎲에 비하여 매우 짧다. 따라서 점반전 등의 반전 구동 방식으로는 극성 반전에 따른 시간적 여유도 없고 데이터 전압의 충전율도 낮아진다. 따라서 본 실시예에서와 같이 열반전 방식을 채택하면 동일 데이터선에는 동일한 극성의 데이터 전압이 흐르므로 1 수평 주기가 짧더라도 데이터 전압을 충전하는 데 시간적 여유를 갖게 되어 안정적으로 영상을 표시할 수 있다. 또한, 데이터 전압의 충전율도 높아진다. 이 경우 데이터 구동부(500)는 고전압 방식으로 구동하게 된다.For example, a liquid crystal display device having a video graphics array (VGA) resolution (640 * 480) or a super VGA (SVGA) resolution (800 * 600) has a gate line ( The number of G 1 -G n ) is 1,440 to 1,800. Therefore, the length of 1H is approximately 10 ms, which is very short compared to 30 ms in the case of the vertical stripe pixel structure. Therefore, inversion driving methods such as point inversion do not have time margin due to polarity inversion and the charging rate of the data voltage is low. Therefore, when the thermal inversion method is adopted as in the present exemplary embodiment, data voltages having the same polarity flow through the same data line, so that even if one horizontal period is short, time is allowed to charge the data voltage, thereby stably displaying an image. . In addition, the charging rate of the data voltage is also increased. In this case, the data driver 500 is driven in a high voltage manner.

이와 같이 본 발명에 의하면 수평 스트라이프 화소 구조를 채용하면서도 게이트 구동부를 표시판 양단에 구비함으로써 게이트 구동 마진을 확보할 수 있으며 3행반전 방식 또는 열반전 방식을 적용함으로써 수평 주기가 짧더라도 화질 저하를 최소화할 수 있다.As described above, according to the present invention, the gate driving margin can be secured by providing the gate driver at both ends of the display panel while adopting the horizontal stripe pixel structure. Can be.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

Claims (13)

기판,Board, 상기 기판 위에 형성되어 있으며 게이트 신호를 전달하는 복수의 게이트선,A plurality of gate lines formed on the substrate and transferring gate signals; 상기 기판 위에 형성되어 상기 게이트선과 교차하며 데이터 전압을 전달하는 복수의 데이터선,A plurality of data lines formed on the substrate and crossing the gate lines to transfer data voltages; 상기 게이트선 및 상기 데이터선에 연결되어 있는 복수의 화소,A plurality of pixels connected to the gate line and the data line, 상기 기판의 양단에 각각 배치되어 있으며 홀수 및 짝수 번째 게이트선에 각각 연결되어 상기 게이트 신호를 공급하는 제1 및 제2 게이트 구동부, 그리고First and second gate drivers disposed at both ends of the substrate and connected to odd and even gate lines, respectively, to supply the gate signal; and 상기 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부A data driver supplying the data voltage 를 포함하며,Including; 상기 게이트선을 따라 동일한 색상의 화소가 배열되어 있고 상기 데이터선을 따라 서로 다른 색상의 화소가 배열되어 있으며,Pixels of the same color are arranged along the gate line, and pixels of different colors are arranged along the data line. 상기 제1 및 제2 게이트 구동부는 상기 게이트 신호를 중첩하여 내보내는The first and second gate drivers may overlap the gate signal. 액정 표시 장치.Liquid crystal display. 제1항에서,In claim 1, 상기 게이트 신호의 펄스 폭은 실질적으로 2H인 액정 표시 장치.And a pulse width of the gate signal is substantially 2H. 제2항에서,In claim 2, 상기 게이트 신호는 실질적으로 1H 단위로 중첩되어 있는 액정 표시 장치.The gate signal is substantially overlapped in units of 1H. 제3항에서,In claim 3, 상기 화소에 대응하는 데이터 전압이 인가되기 전에 상기 화소에 이전 화소행의 데이터 전압이 인가되는 액정 표시 장치.And a data voltage of a previous pixel row is applied to the pixel before the data voltage corresponding to the pixel is applied. 제4항에서,In claim 4, 상기 제1 및 제2 게이트 구동부는 복수의 제어 신호에 따라 상기 게이트 신호를 내보내는 복수의 스테이지를 포함하며, 상기 스테이지는 상기 기판에 집적되어 있는 액정 표시 장치.And the first and second gate drivers include a plurality of stages configured to emit the gate signals according to a plurality of control signals, and the stages are integrated on the substrate. 제1항에서,In claim 1, 한 화소행의 상기 데이터 전압의 극성은 동일한 액정 표시 장치.And a polarity of the data voltage of one pixel row is the same. 제6항에서,In claim 6, 상기 데이터 구동부는 소정 단위의 화소행마다 상기 데이터 전압의 극성을 반전시키는 액정 표시 장치.And the data driver inverts the polarity of the data voltage every pixel row of a predetermined unit. 제7항에서,In claim 7, 상기 소정 단위는 3인 액정 표시 장치.The predetermined unit is a liquid crystal display device. 제1항에서,In claim 1, 한 화소열의 상기 데이터 전압의 극성은 동일한 액정 표시 장치.A liquid crystal display device having the same polarity of the data voltage of one pixel column. 제9항에서,In claim 9, 상기 데이터 구동부는 화소열마다 상기 데이터 전압의 극성을 반전시키는 액정 표시 장치.And the data driver inverts the polarity of the data voltage for each pixel column. 복수의 게이트선, 복수의 데이터선, 상기 게이트선 및 상기 데이터선에 연결되어 있으며 상기 게이트선을 따라 동일한 색상으로 배열되어 있고 상기 데이터선을 따라 서로 다른 색상으로 배열되어 있는 복수의 화소를 포함하는 액정 표시 장치의 구동 방법으로서,And a plurality of pixels connected to the plurality of gate lines, the plurality of data lines, the gate line, and the data line, and arranged in the same color along the gate line and arranged in different colors along the data line. As a driving method of a liquid crystal display device, 상기 데이터선에 데이터 전압을 인가하는 단계,Applying a data voltage to the data line; 상기 게이트선에 제1 게이트 신호를 인가하는 단계, 그리고Applying a first gate signal to the gate line, and 상기 게이트선에 인접한 게이트선에 상기 제1 게이트 신호와 중첩하는 제2 게이트 신호를 인가하는 단계Applying a second gate signal overlapping the first gate signal to a gate line adjacent to the gate line 를 포함하는 액정 표시 장치의 구동 방법.Method of driving a liquid crystal display comprising a. 제11항에서,In claim 11, 한 화소행의 상기 데이터 전압의 극성은 동일하며,The polarities of the data voltages in one pixel row are the same, 소정 단위의 화소행마다 상기 데이터 전압의 극성을 반전시키는 단계를 더 포함하는 액정 표시 장치의 구동 방법.And inverting the polarity of the data voltage for every pixel row of a predetermined unit. 제11항에서,In claim 11, 한 화소열의 상기 데이터 전압의 극성은 동일하며,The polarities of the data voltages of one pixel column are the same, 적어도 하나의 화소열마다 상기 데이터 전압의 극성을 반전시키는 단계를 더 포함하는 액정 표시 장치의 구동 방법.And inverting the polarity of the data voltage for at least one pixel column.
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KR101319322B1 (en) * 2006-12-29 2013-10-16 엘지디스플레이 주식회사 A liquid crystal display device
KR101493219B1 (en) * 2007-11-28 2015-02-16 엘지디스플레이 주식회사 Liquid crystal display device and driving method thereof
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101319323B1 (en) * 2006-12-29 2013-10-16 엘지디스플레이 주식회사 A liquid crystal display device
KR101319322B1 (en) * 2006-12-29 2013-10-16 엘지디스플레이 주식회사 A liquid crystal display device
KR101493219B1 (en) * 2007-11-28 2015-02-16 엘지디스플레이 주식회사 Liquid crystal display device and driving method thereof
US9324281B2 (en) 2011-07-06 2016-04-26 Samsung Display Co., Ltd. Display device and driving method thereof

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